Appunti di Tecnologie e Progettazione - classe terza

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pcb

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pcb [2020/09/27 16:36] – [Le net e la netlist] adminpcb [2020/09/27 16:55] (versione attuale) – [Collaudo] admin
Linea 113: Linea 113:
   * fare le correzioni necessarie   * fare le correzioni necessarie
   * generare una nuova netlist che corregge quella in uso su Ultiboard scegliendo la voce ''Forward Annotate to Ultiboard'' dal menu ''Transfer'' di Multisim   * generare una nuova netlist che corregge quella in uso su Ultiboard scegliendo la voce ''Forward Annotate to Ultiboard'' dal menu ''Transfer'' di Multisim
-Questa procedura si chiama **forward annotation**.+Questa procedura si chiama **forward annotation**((esiste anche una backward annotation che riporta le modifiche fatte in Ultiboard sul file di Multisim)).
  
 Quando questo non è possibile o non funziona si può corregge la netlist in Ultiboard con lo strumento ''Netlist Editor''. Quando questo non è possibile o non funziona si può corregge la netlist in Ultiboard con lo strumento ''Netlist Editor''.
Linea 125: Linea 125:
   * la stesura delle **piste** (//tracks//), i conduttori che collegano i componenti   * la stesura delle **piste** (//tracks//), i conduttori che collegano i componenti
  
-Il prodotto finale sarà una file (o uno stampato, il **master**) che servirà per la realizzazione fisica della scheda. Il circuito, cioè il tracciato con le piste e le **piazzole** (//pads//) per saldare i componenti, sarà ricavato con un processo fotochimico((fotoimpressione della maschera del circuito con un bromografo seguita da uno sviluppo in acido)) asportando il rame che inizialmente ricopre completamente la scheda.+Il prodotto finale sarà un file (o uno stampato, il **master**) che servirà per la realizzazione fisica della scheda. Il circuito, cioè il tracciato con le piste e le **piazzole** (//pads//) per saldare i componenti, sarà ricavato con un processo fotochimico((fotoimpressione della maschera del circuito con un bromografo seguita da uno sviluppo in acido)) asportando il rame che inizialmente ricopre completamente la scheda.
  
 ==== Dimensioni, tecnologia e unità di misura ==== ==== Dimensioni, tecnologia e unità di misura ====
Linea 136: Linea 136:
   * nella finestra ''PCB Proporties'' (menu ''Edit'')    * nella finestra ''PCB Proporties'' (menu ''Edit'') 
 La dimensione e forma della scheda può essere modificata: La dimensione e forma della scheda può essere modificata:
-  * selezionandola e spostandone i vertici (il pulsante dei filtri ''Enable Selecting Other Parts'' deve essere schiacciato((è l'ultimo a destra tra quelli a forma di imbuto nella barra degli strumenti)) ) o agendo impostando posizione e dimensioni nelle proprietà+  * selezionandola e spostandone i vertici (il pulsante dei filtri ''Enable Selecting Other Parts'' deve essere schiacciato((è l'ultimo a destra tra quelli a forma di imbuto nella barra degli strumenti)) ) o impostando posizione e dimensioni nelle proprietà
   * tracciandone una nuova con ''Place''|''Line'' con il layer ''Board Outline'' selezionato   * tracciandone una nuova con ''Place''|''Line'' con il layer ''Board Outline'' selezionato
  
Linea 155: Linea 155:
  
 Nella barra degli strumenti troviamo: Nella barra degli strumenti troviamo:
-  * una serie di filtri (pulsanti a forma di imbuto) che permettono o meno di selezionare diverse tipologie di elementi del layout (componenti, tracce, piazzole, ecc.)+  * una serie di filtri (pulsanti a forma di imbuto) che permettono di selezionare solo alcune tipologie di elementi del layout (componenti, tracce, piazzole, ecc.)
   * un selettore a tendina per il layer e uno per la larghezza (//width//) delle piste (//track//)   * un selettore a tendina per il layer e uno per la larghezza (//width//) delle piste (//track//)
   * il pulsante ''Place part from database'' per piazzare un componente nel layout   * il pulsante ''Place part from database'' per piazzare un componente nel layout
Linea 180: Linea 180:
 ==== Piste ==== ==== Piste ====
  
-A questo punto bisogna collegare le piazzole dove saranno saldati i piedini/reofori dei componenti con delle piste (//tracks//). Le **piazzole** (//pads//) hanno una forma circolare o quadrata((quando è importante identificare il verso di un componente o il primo dei piedini)) e un foro al centro dove la scheda sarà forata col trapano per permettere l'inserimento di piedini e reofori dei componenti a foro passante. Le piste si disegnano utilizzando lo strumento ''Place Line'' cliccando sulle piazzole (o in un punto qualsiasi per cambiare direzione) e premendo ''Esc'' per terminare la traccia. Le piazzole da collegare sono indicate dalle guide di colore giallo.+A questo punto bisogna collegare le piazzole dove saranno saldati i piedini/reofori dei componenti con delle piste (//tracks//). Le **piazzole** (//pads//) hanno una forma circolare o quadrata((quando è importante identificare il verso di un componente o il primo dei piedini)) e un foro al centro dove la scheda sarà forata col trapano per permettere l'inserimento di piedini e reofori dei componenti a foro passante. Le piste si disegnano utilizzando lo strumento ''Place Line'' cliccando sulle piazzole (o in un punto qualsiasi per cambiare direzione) e premendo ''Esc'' per terminare la traccia. Le piazzole da collegare sono indicate dalle guide di colore giallo dette //ratsnest//.
  
 Prima di disegnare una linea bisogna selezionare un **layer** (livello) e una larghezza (//width//) per la traccia. I layer permettono di scegliere dove sarà disposto un elemento del layout. Sono particolarmente importanti: Prima di disegnare una linea bisogna selezionare un **layer** (livello) e una larghezza (//width//) per la traccia. I layer permettono di scegliere dove sarà disposto un elemento del layout. Sono particolarmente importanti:
Linea 188: Linea 188:
   * il layer ''board outline'' per la dimensione/forma della scheda   * il layer ''board outline'' per la dimensione/forma della scheda
  
-Se il circuito può essere realizzato su una scheda a singolo strato  
 Nei progetti più semplici, posizionando opportunamente i componenti ed evitando incroci tra tracce, si può ottenere uno sbroglio che permetta la realizzazione di un PC a singolo strato. Quando questo non è possibile si ricorre alle **vie** (//vias//), fori metallizzati che collegano lo strato superiore e quello inferiore. Ultiboard prevede sempre che la scheda sia a due facce ma si può impedire di usare uno dei due layer dalle opzioni del PCB (//Options|PCB properties//) disabilitando il //routing// su uno dei due layer (scheda //Copper layers|Allow routing|Properties// e togliendo la spunta)((La stessa operazione si può fare dalla spreadsheet view nella scheda //Copper layers//)). Questa impostazione è utile (ma non indispensabile) quando si realizza una scheda a singolo strato per evitare che il programma passi da un layer ad un altro ad esempio quando si riposiziona un componente già collegato a una pista. Nei progetti più semplici, posizionando opportunamente i componenti ed evitando incroci tra tracce, si può ottenere uno sbroglio che permetta la realizzazione di un PC a singolo strato. Quando questo non è possibile si ricorre alle **vie** (//vias//), fori metallizzati che collegano lo strato superiore e quello inferiore. Ultiboard prevede sempre che la scheda sia a due facce ma si può impedire di usare uno dei due layer dalle opzioni del PCB (//Options|PCB properties//) disabilitando il //routing// su uno dei due layer (scheda //Copper layers|Allow routing|Properties// e togliendo la spunta)((La stessa operazione si può fare dalla spreadsheet view nella scheda //Copper layers//)). Questa impostazione è utile (ma non indispensabile) quando si realizza una scheda a singolo strato per evitare che il programma passi da un layer ad un altro ad esempio quando si riposiziona un componente già collegato a una pista.
  
Linea 200: Linea 199:
  
 Per terminare il layout: Per terminare il layout:
-  * disegnare un **piano di massa** (//power plane//) con lo strumento //Polygon// e assegnarlo alla net ''GND'' +  * disegnare un **piano di massa** (//power plane//) con //Place|Power plane// o con lo strumento //Polygon// e poi assegnarlo alla net ''GND'' 
-  * verifiche la correttezza del layout con gli strumenti ''Connectivity Check'' e ''DRC'' del menu ''Design''; eventuali errori sono segnalati nella finestra in basso (//Spreadsheet Window//) ed evidenziati nel layout con dei cerchi rossi +  * verificare la correttezza del layout con gli strumenti ''Connectivity Check'' e ''DRC'' del menu ''Design''; eventuali errori sono segnalati nella finestra in basso (//Spreadsheet Window//) ed evidenziati nel layout con dei cerchi rossi 
-  * stampare il master+  * stampare il master sempre con fattore di scala 100%
   * controllare che le piazzole rispettino i criteri dettati dalla tecnologia di produzione scelta (ad esempio foro da 0,8 mm e diametro 2 mm)   * controllare che le piazzole rispettino i criteri dettati dalla tecnologia di produzione scelta (ad esempio foro da 0,8 mm e diametro 2 mm)
   * controllare che le //clearance// siano rispettate, in particolare per le alimentazioni (ad esempio Vcc e GND devono essere opportunamente distanziate per evitare cortocircuiti)   * controllare che le //clearance// siano rispettate, in particolare per le alimentazioni (ad esempio Vcc e GND devono essere opportunamente distanziate per evitare cortocircuiti)
  
-Il piano di massa si chiama così perché nelle schede multistrato si usano interi strati solo per GND e alimentazione e può essere creato anche in maniera automatica((con lo strumento ''Place|Power Plane'' ma bisogna impostare delle regole)). E' presente in quasi tutti i circuiti stampati e serve a:+Il piano di massa si chiama così perché nelle schede multistrato si usano interi strati solo per GND e alimentazione e può essere creato anche in maniera automatica((con lo strumento ''Place|Power Plane'' e aggiustando la //clearance// nelle sue proprietà)). E' presente in quasi tutti i circuiti stampati e serve a:
   * facilitare il collegamento a massa dei vari componenti e ridurre la lunghezza di questi collegamenti   * facilitare il collegamento a massa dei vari componenti e ridurre la lunghezza di questi collegamenti
   * ridurre i disturbi ed evitare l'effetto antenna delle piste   * ridurre i disturbi ed evitare l'effetto antenna delle piste
Linea 220: Linea 219:
   * dimensione piazzole: diametro 2 mm e foro da 0,6 ÷ 0,8 mm   * dimensione piazzole: diametro 2 mm e foro da 0,6 ÷ 0,8 mm
  
-==== Collaudo ====+==== Collaudo PCB ====
  
-La linea guida è: dubitare di tutto. Non avere fretta, bisogna esserer pazienti, precisi e metodici.+Il collaudo del PCB si fa con una prima ispezione visiva per individuare eventuali piste interrotte o cortocircuiti dovuti alla mancata asportazione di rame. Poi si procede col un test di continuità tra tra le piazzole, con particolare riguardo per quelle di alimentazione. 
 + 
 +A questo punto si può procedere all'assemblaggio facendo particolare attenzione al corretto posizionamento dei vari componenti (nelle schede prodotte a scuola non c'è il silkscreen che indica il nome del componente) facendo particolare attenzione alla polarità (diodi, LED, condensatori elettrolitici, integrati, ecc.). Conviene sempre montare prima i componenti bassi e poi quelli più alti. Batterie e integrati si inseriranno solo ad assemblaggio terminato.
  
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Linea 252: Linea 253:
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-FIXME procedura collaudo+
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